Основные критерии работоспособности и расчета
Основными критериями работоспособности и расчета зубчатых соединений являются: 1. Сопротивление рабочих поверхностей смятию. 2. Сопротивление изнашиванию от фреттинг-коррозии (от англ. fret — разъедать). Изнашивание при фреттинг-коррозии — это коррозионно-механическое изнашивание при малых относительных колебательных перемещениях соприкасающихся поверхностей. В зубчатых соединениях такие перемещения связаны с деформациями и зазорами. Нетрудно понять, что циклические деформации изгиба вращающегося вала распространяются в отверстие ступицы и сопровождаются относительными микроперемещениями (см. рис. 7.8). Деформации кручения также сопровождаются микросдвигами, но в отличие от изгиба они циклические только при переменном вращающем моменте.
Если соединение нагружено поперечной силой F (рис. 6.9), не изменяющей своего положения при вращении вала (например, силы в зацеплении зубчатой передачи), то зазоры в соединении выбираются то в одну, то в другую сторону, т. е. возникают колебательные перемещения.
Кроме того, сила F=
=y/F?+F?, смещенная от середины ступицы, образует опрокидывающий момент Afonpi = =Fe, который сопровождается концентрацией нагрузки у ближнего края ступицы. Опрокидывающий момент вызывает и осевая сила Fm от которой Моир2=0,5Fad», где Dw — диаметр начальной окружности ко
леса. С Мопр=Мопр1 ± Мопр2 связана не только концентрация нагрузки, но и циклические перемещения в соединении.
Из сказанного следует, что коррозионно-механическое изнашивание можно уменьшить путем сокращения зазоров в соединении и расположением зубчатого венца посередине ступицы. Для повышения нагрузочной способности соединения используют также повышение точности изготовления и твердости рабочих поверхностей.
Если соединение нагружено только вращающим моментом (силы Fr и Fa равны нулю), например в соединениях муфт с валами, то не будет относительных колебательных перемещений, а следовательно, и износа. Такие соединения на износ не рассчитывают.
